(57)【要約】      （修正有）【課題】グリッパ爪に把持されるシートの横方向を厳密に制御して紙葉上の図柄の印刷位置と後続の加工の位置との不一致に起因する不良品の発生率を低減する。【解決手段】最下部の紙葉１´を支える固定ガイド板６と給紙ロール対７，８の間の下方に、印刷マーク検出用カメラ１５と印刷マーク照明用のライト１６が設置され、紙葉１´の先端部が通過する一定のタイミングでカメラ１５が作動し紙葉１´に予め印刷された印刷マークの位置を確認する。給紙ロール対７，８は回転し、紙葉１´を給送しながら軸方向に対し横方向へカメラ１５によって確認された印刷マークの位置に対応し、制御装置によって指示された寸法で移動し、紙葉１´の位置は正しい位置に修正されていることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙山の最下部又は最上部から１枚ずつ紙葉を抜き出し、後続工程に紙葉を供給する方法において、紙葉上に印刷された図柄の位置を検出し、あらかじめ定められた図柄の位置と検出された図柄の位置のずれを計測し、計測値に基づいて給紙ロールを紙葉の進行方向に対し横方向に移動し、紙葉の横方向のずれを修正することを特徴とする紙葉給送方法。
【請求項２】
印刷された図柄とは別に印刷マークを位置決めのために設けて行う請求項１記載の紙葉給送方法。
【請求項３】
下端を内側に折り曲げて支え部としたフロントガイドとバックゲートとを平行に立設し、バックゲートの下端から紙葉が１枚のみ通過できる間隔を保って吸引ベルトを配置するとともに、吸引ベルトで搬送された紙葉を固定ガイド板を介して受け取るための給紙ロールを吸引ベルトの上面延長上に配設した紙葉供給装置において、紙葉が給紙ロールに達する直前の位置に印刷図柄検出用カメラ及び印刷図柄照明用ライト及びカメラからの情報を入力して給紙ロールの横方向の移動情報を出力するための制御装置を適所に設けるとともに、給紙ロールを紙葉進行方向に対し、左右に移動可能に構成したことを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙山の最下部又は最上部から紙葉を１枚ずつ抜き出し、後続の加工工程に供給する際に、横方向の位置の振れに起因して発生する製品ロスを防止するための改良方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙山の最下部又は最上部から紙葉を１枚ずつ抜き出して後続の印刷機や打抜機に供給する方法は、以前から知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０ないし１２は従来方法において使用されている最下部から紙葉を１枚ずつ抜き出すボトムフィーダ構造の１例を示す図面であり、図１０は側面図、図１１は平面図、図１２は図１１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０００４】
これらの図面によりボトムフィーダの作用を説明すると、紙山１の最下部から紙葉１´は１枚ずつ抜き出され、後続工程例えば平板打ち抜き工程に供給される場合、抜き出された紙葉１´は、給紙ロール対７，８を介してフロントレイ１０まで送られる。そして、紙葉１´の先端がフロントレイ１０に達すると、紙葉１´はこれに衝突し、停止する。
【０００５】
通常の自動平板打抜機にはフロントレイ１０が図１１に示す如く複数個あり、複数個のグリッパバー１１の爪１２の間に配置されている。紙葉１´の先端がフロントレイ１０に到達すると、グリッパ爪１２は閉じて紙葉１´の先端部を把持する。次にフロントレイ１０が下降し紙葉１´の先端位置の規制を解除すると、グリッパ爪１２は紙葉１´の先端を把持した状態で次工程の打ち抜き部（図示せず）へと移動する。
【０００６】
ところで、この紙葉１´には、通常、上面又は下面に印刷図柄が施されているので、打ち抜きの際の打ち抜き位置と印刷図柄の位置とは許容範囲内で一致する必要があり、これが一致しないと不良品が発生する。
【０００７】
従来の方法では、フロントレイ１０に紙葉１´の先端が衝突し停止することによって前後方向の制御を行い、横方向は紙山積層部すなわちホッパに設けられた一対のサイドガイド１３とサイドジョガ１４によって制御し、印刷図柄と打ち抜き位置とを一致させている。
【０００８】
この場合、紙山１は１０〜３０枚程度のバッチごとにサイドガイド１３と一対に設けられたサイドジョガ１４をエアシリンダ１７により押し付け動作して紙山１をサイドガイド１３に押し付けて横方向を制御するが、紙葉自体の寸法のバラツキや、各紙葉の端部位置の不揃いにより突出している紙葉１´の端部をサイドジョガ１４により押し付けても紙葉１´へのバッチの重さの負荷により端部が折れ曲がるだけで紙葉１´が横方向に移動しないことがあるし、また原紙自体に印刷された図柄においても既に位置のバラツキがあるため、横方向の制御が完全に行われないという不都合を生じる。
【０００９】
このため、印刷された図柄と打ち抜き位置の不一致による不良品の発生を避けることができない。特に近年は、印刷された図柄の位置と打ち抜き位置との許容範囲が厳しくなる傾向があるため、これまでは合格品とされていた製品が不良品として排除されることになり、不良品の発生率が増加しつつある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２９８０７８号公報（特許請求の範囲その他）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情のもとで、グリッパ爪に把持されるシートの横方向を厳密に制御して紙葉上の図柄の印刷位置と後続の加工の位置例えば打ち抜き位置との不一致に起因する不良品の発生率を低減することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、紙山から抜き出した紙葉の横方向の位置制御を厳密に行う方法について種々研究を重ねた結果、紙葉上にあらかじめ印刷された図柄の位置を看視カメラで検知し、それに基づいて位置の偏差を給紙ロールを横移動させることにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、紙山の最下部又は最上部から１枚ずつ紙葉を抜き出し、後続工程に紙葉を供給する方法において、紙葉上に印刷された図柄の位置を検出し、あらかじめ定められた図柄の位置と検出された図柄の位置のずれを計測し、計測値に基づいて給紙ロールを紙葉の進行方向に対し横方向に移動し、紙葉の横方向のずれを修正することを特徴とする紙葉給送方法、及び下端を内側に折り曲げて支え部３としたフロントガイド２とバックゲート４とを平行に立設し、バックゲート４の下端から紙葉１´が１枚のみ通過できる間隔を保って吸引ベルト５を配置するとともに、吸引ベルト５で搬送された紙葉１´を固定ガイド板６を介して受け取るための給紙ロール対７，８を吸引ベルト５の上面延長上に配設した紙葉供給装置において、紙葉１´が給紙ロール対７，８に達する直前の位置に印刷図柄検出用カメラ１５及び印刷図柄照明用ライト１６及びカメラからの情報を入力して給紙ロールの横方向の移動情報を出力するための制御装置を適所に設けるとともに、給紙ロール対７，８を紙葉進行方向に対し、左右に移動可能に構成したことを特徴とする給紙装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、紙加工を行う場合に、打抜き加工後、特別の検査装置や目視による検査作業を必要とせずに給紙の際の紙葉の横方向の制御を厳密に行うことができるため、不良品の発生を抑制し、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、添付図面に従って本発明を実施するための最良の形態を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００１６】
ところで、印刷機とは別に単独で運転される自動平板打抜機が打抜きの対象としている紙葉１´には、印刷マークを設けていないのが普通であるが、横方向のずれの修正を容易にするために、上面又は下面に予め印刷マークを施すことができる。この印刷マークの数には特に制限はなく、１個所に施されていてもよいし、また複数個所に施されていてもよい。
【００１７】
この例においては、この印刷マークを１個所に施した場合について説明するが、本発明方法においては、特に印刷マークを施すことは必要ではなく、印刷マークが施されていない場合も同様に行うことができる。
【００１８】
図１は本発明装置を説明するための側面図、図２は本発明装置の給紙ロール部分の正面断面図である。
これらの図において紙葉１´はフロントガイド２及びバックゲート４に給紙方向の前後を規制され、最下部の紙葉１´はフロントガイド２の下端に設けられた支え部３と給紙ベルト５で支持されている。
【００１９】
紙山１の最下部の紙葉１´は給紙ベルト５によって１枚ずつ順次給紙ロール対７，８へ給送される。
最下部の紙葉１´を支える固定ガイド板６と給紙ロール対７，８の間の下方に、印刷マーク３１検出用カメラ１５と印刷マーク照明用のライト１６が設置されている。
紙葉１´の先端部が通過する一定のタイミングでカメラ１５が作動し紙葉１´に予め印刷された印刷マーク３１の位置を確認する。
【００２０】
その印刷マーク３１をカメラ１５が確認しながらさらに紙葉１´は次工程へ給送され、先端部が給紙ロール対７，８に到達すると図１に示すように紙葉１´の後端は給紙ベルト５を離れ、給紙ロール対７，８のみの把持力によって次工程へ送られる。
【００２１】
紙葉１´が、固定ガイド板９上を滑動し、紙葉１´の先端がフロントレイ１０に到達するまで給紙ロール対７，８は回転し、紙葉１´を給送しながら軸方向、すなわち進行方向に対し横方向へカメラ１５によって確認された印刷マーク３１の位置に対応し、制御装置３０によって指示された寸法で移動する。したがって、紙葉１´の先端がフロントレイ１０へ到達したときには紙葉１´の位置は正しい位置に修正されていることになる。
【００２２】
次に図３、図４、図５により給紙ロール１８が軸方向に移動（作動）する構造と作用について説明する。
上下一組の給紙ロール対７，８は両端をベアリング２３，…により回転自在に軸架され、上下がそれぞれ反対方向に回転し、紙葉１´を把持し紙葉１´と給紙ロール対７，８間の摩擦力によってフロントレイ１０及びグリッパバー１１の方向へ搬送している。
給紙ロール対７，８は給紙ロール本体２４，２５、給紙ロール軸２６，２７、キー２８、２９で構成されている。
【００２３】
図３は給紙ロール本体２４，２５のＸＸ線に沿った断面図、図４は給紙ロールのＹＹ線に沿った断面図、図５は給紙ロール軸とヨークプレートと給紙ロール本体との結合関係を示す説明図である。この図において、給紙ロール本体２４，２５は円筒形で穴の内側に給紙ロール軸２６，２７が挿入され、給紙ロール本体２４，２５の内径（穴）と給紙ロール軸２６，２７の外径にはわずかな間隙を有している。
給紙ロール軸２６，２７にはキー溝が加工されておりキー２８，２９が軸に固定されている。このキーは場合によりロールに固定してもよい。
【００２４】
さらに給紙ロール本体２４，２５の穴側にもキー溝があり、給紙ロール本体２４，２５のキー溝は、給紙ロール軸２６，２７に固定されたキー２８，２９に嵌合している。給紙ロール本体２４，２５はキー２８，２９で給紙ロール軸２６，２７の回転を伝えられているが軸方向にはキーとキー溝の間にわずかな間隙があるため、給紙ロール本体２４，２５は給紙ロール軸２６，２７に対し軸方向には滑動可能となっている。
【００２５】
一般的には給紙ロール本体２４，２５は樹脂製で外形表面にはゴム巻き加工を施し、給紙ロール軸２６，２７は表面研磨加工された鋼製で樹脂製ロールの軸方向の滑動が容易になるよう配慮されている。
【００２６】
給紙ロール本体２４，２５の外周の一部分には上下ロール共に外周に溝加工が施され、図２に示すように給紙ロール本体２４，２５の溝に図４、図５に詳細に示している如くヨークプレート２１，２２が挿入されている。
【００２７】
このヨークプレート２１，２２の厚さは給紙ロール本体２４，２５の溝幅よりわずかに小さく、溝幅とヨークプレート２１，２２の間にわずかな（通常０．１ｍｍ程度）間隙があって給紙ロール本体２４，２５はこのヨークプレート２１，２２によって軸方向の位置は規制されるが、回転方向は何ら影響されない。
【００２８】
給紙ロール本体２４，２５の溝に係合したヨークプレート２１，２２はヨーク移動装置１９，２０に連結され、このヨーク移動装置１９，２０によりヨークプレート２１，２２を作動させ、給紙ロール本体２４，２５を軸方向に移動させる。
【００２９】
ヨークプレート２１，２２の移動距離は、カメラ１５で検知された紙葉１´の印刷マーク３１のカメラ基準線に対するズレ量ａ寸法又はｂ寸法、あるいはａ＋ｂ寸法を通常の制御装置３０を介してヨーク移動装置１９，２０を作動させ、これによってヨークプレート２１，２２、給紙ロール本体２４，２５、紙葉１´を移動させて一定の印刷図柄３２の位置と打ち抜き位置３３の寸法を得る。
この一連の作動はホッパの下限から順次送られてくる紙葉１´の１枚ごとに繰り返される。
以上、紙山の最下部から紙葉を抜き出すボトムフィーダを例として説明したが、紙山の最上部から紙葉を抜き出すトップフィーダの場合も同様にして横方向のズレの修正を行うことができる。
【００３０】
次にカメラ１５及びライト１６の作用について説明する。
図１、図２、図６（ロ）に示す如く、カメラ１５の機械横方向の位置は、サイドガイド１３を基準として、紙葉１´の端部から印刷マーク３１までのＤ寸法に予め設定されている（なお、カメラの位置はＤ寸法が変れば既知の方法で容易に変更可能な構造となっている）。
【００３１】
カメラ１５は図６（ロ）に示す如く、印刷マーク３１の位置がカメラの予め決められた基準位置（本例ではカメラ１５の中心とした）をサイドガイド１３から横方向の位置寸法Ｄ寸法に設置し、カメラ１５の上方を通過する紙葉１´の印刷マーク３１を確認し、基準位置からの印刷マーク３１のズレ量、すなわち、図７ないし図９に示す如くａ又はｂ又はａ＋ｂ寸法を計測する。ライト１６は印刷マーク３１の位置を照射しカメラ１５による印刷マーク３１の判別を助けている。
【００３２】
次に、図６ないし図９に従い、前記の装置を使用する際の、紙葉１´に対する印刷図柄位置３２と印刷マーク３１の位置と打ち抜き位置３３の関係と作動及び効果を説明する。
【００３３】
図６ないし図９は紙葉１´を印刷面から見た状態で、印刷図柄３２及び小さな印刷マーク３１（一般には３〜５ｍｍの四角形）が印刷されている。この印刷マーク３１は、一般的に屑として処理される紙葉１´から打ち抜かれた製品（ブランク）の外周部すなわち、咥えカスやサイドカスに印刷される。
【００３４】
図６（イ）と図６（ロ）は、正しい位置へ印刷図柄３２が施されている状態、かつサイドガイド１３に紙葉１´が当接されている状態である。
図中のＡ寸法は印刷図柄３２から紙葉１´の端面までの距離である。このＡ寸法は、正しい位置に印刷されている状態での寸法とする。また、印刷マーク３１から印刷図柄３２までの距離をＣ寸法とする。なお、印刷マーク３１と印刷図柄３２の相対位置のＣ寸法は、印刷機において同時に印刷されているため、常に一定である。
【００３５】
この状態において紙葉をボトムフィーダから給紙を行い、給紙ロールで紙葉１´をフロントレイ１０まで給送しグリッパバー１１に咥えさせて打ち抜き部に搬送し、紙葉１´の打ち抜きを行うと、図６（イ）のような位置関係になる。
【００３６】
図６（イ）の点線は打ち抜き後の形状であるが、打ち抜きの位置３３は、例えばサイドガイド１３の位置からＢ寸法になるように機械で設定（固定）されている。
したがって、打ち抜き工程を実施した際、印刷図柄３２と打ち抜き位置３３までの寸法は（Ａ−Ｂ）寸法となる。
【００３７】
次に、図７（ロ）に示す状態は、紙葉１´の印刷図柄３２は正しい位置であり、紙葉１´の位置がサイドガイド１３に対しａ寸法（通常１〜４ｍｍ）ずれている場合である。
この場合、図７（イ）に示すように、印刷図柄３２から打ち抜き位置３３までの寸法は、（Ａ−Ｂ）＋ａ寸法となる。
【００３８】
これでは前述のＡ−Ｂ寸法と比較してａ寸法だけ印刷図柄３２と打ち抜き位置３３がずれてしまい、不良品となってしまうため、このような場合、印刷マーク３１のズレをカメラ１５が検知し、それを制御装置３０及びヨーク移動装置１９，２０を介して、ヨークプレート２１，２２をａ寸法作動させて紙葉１´を把持した給紙ロール本体２４，２５を動かして、紙葉１´を印刷図柄３２から打ち抜き位置３３までの寸法を（Ａ−Ｂ）寸法となるように紙葉１´の位置を修正しつつ、ボトムフィーダからフロントレイ１０及びグリッパバー１１へ紙葉１´を給送することにより、不良品発生を防ぐ。
【００３９】
次に、図８（ロ）に示す状態は、紙葉１´の位置は正しくサイドガイド１３に当接されているが、印刷図柄３２がｂ寸法ずれている状態である。
この場合は印刷図柄３２の位置から打ち抜き位置３３までの寸法は、（Ａ−Ｂ）＋ｂ寸法となる。このままシートを給送し打ち抜きを実施すると、ｂ寸法だけ印刷図柄３２と打ち抜き位置３３がずれてしまい不良品となってしまう。
【００４０】
したがってこのような場合、印刷マーク３１のズレをカメラ１５が検知し、それを制御装置３０及びヨーク移動装置１９，２０を介して、ヨークプレート２１，２２をｂ寸法作動させて紙葉１´を把持した給紙ロール本体２４，２５を動かし、紙葉１´を印刷図柄３２から打ち抜き位置３３までの位置を（Ａ−Ｂ）寸法となるように、紙葉１´の位置を修正しつつ、ボトムフィーダからフロントレイ１０及びグリッパバー１１へ紙葉１´を給送することにより、不良品発生を防ぐ。
【００４１】
次に、図９（ロ）に示す状態は、紙葉１´の位置はサイドガイド１３からａ寸法ずれて積み上げられ、また印刷図柄３２もｂ寸法ずれて印刷されている状態である。
この場合の印刷図柄３２の位置から打ち抜き位置３３までの寸法は（Ａ−Ｂ）＋（ａ＋ｂ）寸法となる。このまま紙葉１´を給送し打ち抜きを実施すると、（ａ＋ｂ）寸法の印刷図柄３２がずれた製品が打ち抜かれてしまう。したがって、このような場合、印刷マーク３１のズレをカメラ１５が検知しそれを制御装置３０及びヨーク移動装置１９，２０を介して、ヨークプレート２１，２２を（ａ＋ｂ）寸法作動させて紙葉１´を把持した給紙ロール本体２４，２５を動かし、紙葉１´を印刷図柄３２から打ち抜き位置３３までの位置を（Ａ−Ｂ）寸法となるように、紙葉１´の位置を修正しつつ、ボトムフィーダからフロントレイ１０及びグリッパバー１１へ紙葉１´を給送することにより、不良品発生を防ぐ。
【００４２】
本例においては、給紙ロール軸２６，２７に取り付けた給紙ロール本体２４，２５をヨークプレート２１，２２によって軸方向に移動させる構造としたが、給紙ロール軸２６，２７と給紙ロール本体２４，２５を嵌合状態にし、給紙ロール１８を給紙ロール軸２６，２７ごと、軸方向に移動させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、印刷機や打抜き機において、紙山の下面から１枚ずつシートを供給する場合に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明装置の側面図。
【図２】本発明装置の給紙ロール部分の正面断面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図４】図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図。
【図５】図２におけるヨークプレートと給紙ロール本体の関係を示す説明図。
【図６】本発明方法における検出されたマーク位置に基づく修正過程を示す説明図。
【図７】本発明方法における検出されたマーク位置に基づく修正過程を示す説明図。
【図８】本発明方法における検出されたマーク位置に基づく修正過程を示す説明図。
【図９】本発明方法における検出されたマーク位置に基づく修正過程を示す説明図。
【図１０】従来のボトムフィーダの側面図。
【図１１】従来のボトムフィーダの平面図。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１  紙山
１´紙葉
２  フロントガイド
３  支え部
４  バックゲート
５  吸引ベルト
６  固定ガイド板
７，８  給紙ロール対
９  固定ガイド板
１０  フロントレイ
１１  グリッパバー
１２  爪
１３  サイドガイド
１４  サイドジョガ
１５  カメラ
１６  ライト
１７  エアシリンダ
１８  給紙ロール
１９，２０  ヨーク移動装置
２１，２２  ヨークプレート
２３  ベアリング
２４，２５  給紙ロール本体
２６，２７  給紙ロール軸
２８、２９  キー
３０  制御装置
３１  印刷マーク
３２  印刷図柄位置
３３  打ち抜き位置
【図１】
2007217174.tif 000003
【図２】
2007217174.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007217174.tif 000012
【図１１】
2007217174.tif 000013
【図１２】
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